甲醇罐區節能和安全性分析及優化

司海琳

摘 要：在煤化工企業中，甲醇罐區作為生產輔助單元，不直接參與產品生產。甲醇作為重要的基礎有機化工原料，具有較強的揮發性、流動擴散性、易燃易爆性、易受熱膨脹、易產生靜電，且對人體中樞神經系統有麻醉作用，對視神經和視網膜有特殊選擇作用，引起病變，對呼吸道及胃腸道粘膜有刺激作用。因此，甲醇罐區的節能和安全存儲顯得尤為重要。

關鍵詞：甲醇;罐區;節能;安全性;分析;優化

最近幾年來，隨著我國科學技術的發展和人們環保意識的提高，各行各業對于節能和安全的要求也越來越高。煤化工企業在發展過程中，也在不斷提升企業素養，追求節能、安全與企業效益同比增長。甲醇罐區作為煤化工企業中必不可少的中間存儲環節，節能和安全占據了越來越重要的位置。在實際生產過程中，通過對甲醇罐區節能和安全性能的進一步研究發現，采用合理的措施，不僅能夠實現企業降本增效的目的，還能保障企業的長遠發展。

1 甲醇罐區特點分析

神華新疆化工有限公司的甲醇罐區作為全廠公用系統的重要組成，承擔著裝置原料供應及產品接收的任務，發揮了承上啟下的重要作用。作為中間存儲單元，甲醇罐區主要接收來自甲醇合成裝置生產的粗甲醇，并將連續穩定的供給MTO裝置進一步深加工所需的粗甲醇，不直接參與產品生產。甲醇罐區的存儲作用能夠有效維持上、下游裝置連續生產，當上、下游裝置出現故障或停車時，利用罐區內儲存的甲醇，盡量保證不影響相關裝置。

2 甲醇罐區危險性分析

神華新疆化工有限公司甲醇罐區主要設置2臺MTO級甲醇罐、1臺不合格甲醇罐、1臺精甲醇罐及1臺甲醇水罐，總罐容72900m3，約合甲醇58000t，日儲量約30000t。甲醇作為重要的基礎有機化工原料，爆炸極限為5.5%～44.0%，其蒸氣能夠與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源引著回燃;若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險，燃燒時無光焰。甲醇罐區具有儲量大、危險性高、爆炸極限范圍廣、事故發生后救助困難、危害面廣等特點。因此，在實際生產過程中，對甲醇罐區節能和安全性進一步提高有著不可替代的重要意義。

3 甲醇罐區節能和安全性分析及優化

3.1 甲醇罐區儲罐選型優化

根據《石油化工企業設計防火規范》GB50160-2008規定及甲醇的物化性質、節能、安全性要求，甲醇罐區為常壓罐區，主要選用內浮頂儲罐。相比于其他類型的常壓儲罐，內浮頂罐存在耗材多，施工要求高，密封結構檢查維修不便等缺點，但內浮頂罐不僅能夠有效改善油品儲存條件，防止雨水雜質進入儲罐和減緩密封圈老化，還能夠有效減少油品蒸發損耗。由于內浮盤覆蓋于甲醇液面，使得甲醇與空氣有效隔離，大大減少了甲醇蒸發對大氣環境的污染，同時降低了甲醇儲罐著火爆炸的危險。另一方面，甲醇儲罐內氣相空間相對非常小，能夠有效降低甲醇對儲罐內壁的腐蝕，從而延長儲罐使用壽命。內浮頂罐的頂蓋能夠防止雨、雪、風沙、灰塵進入儲罐內污染甲醇產品，且內浮頂與頂蓋之間靜止的空氣層能夠起到良好的隔熱或保溫作用，從而進一步降低甲醇產品的蒸發損耗，也因此內浮頂罐能夠應用于氣候多變或相對惡劣的生產環境當中。

3.2 甲醇儲罐工藝優化

鑒于甲醇易揮發，為保證產品品質及減少環境污染，甲醇罐區多采用氮封工藝，以控制甲醇罐內混合氣體中的含氧量。氮封工藝實際上是利用氮氣補充甲醇罐內氣相空間，氮氣比甲醇蒸氣輕，故氮氣浮在甲醇蒸氣上方。當甲醇罐內壓力高于設定值時，罐頂呼吸閥打開呼出上方氮氣而不是甲醇蒸氣;當罐內壓力低于設定值時，信號閥打開，降低氮封閥薄膜下側壓力，氮封閥也相應打開，將氮氣輸入罐內，使儲罐壓力逐漸回升到設定值，以此降低甲醇的蒸發損耗，減少環境污染。且罐內甲醇液面上方為氮氣，有效阻隔了甲醇與空氣接觸，降低了儲罐內氣相空間中的含氧量，防止甲醇蒸氣與空氣形成爆炸性混合氣體，還能夠阻止甲醇產品變質。

3.3 甲醇罐區優化實施對比

神華新疆化工有限公司在甲醇罐區不合格甲醇儲罐（10000m3）投產初期，考慮到產品質量不穩定，含有較多輕質組分，為促使輕質組分盡快揮發而選擇拱頂罐。在后期生產過程中，隨著裝置運行成熟，甲醇產品質量趨于穩定，發現該類儲罐由于甲醇液面與罐頂之間存在較大的空隙，為甲醇揮發提供了良好的氣相空間，甲醇蒸氣容易與罐內氣體形成爆炸性混合物，還會進一步加深儲罐內壁腐蝕;加之拱頂罐隔熱或保溫效果差，不合格甲醇罐大小呼吸損耗及蒸發損耗較大。為降低安全風險及減少甲醇產品蒸發損耗，神華新疆化工有限公司綜合考慮，決定對不合格甲醇儲罐進行優化改造，即：將拱頂罐改造為內浮頂罐，并采用氮封工藝來降低損耗。改造結束后，通過分析對比，發現在相同儲存條件下，不合格甲醇罐的蒸發損耗由改造前的426t/月下降為34t/月，很大程度上達到了降本增效的目的，同時還對環境保護做出了貢獻。

4 結束語

綜上所述，甲醇作為重要的基礎有機化工原料，對于煤化工企業的重要性不言而喻。因此在實際生產過程中，如何有效提高甲醇儲罐的儲存能力，降低甲醇產品的蒸發損耗，減少環境污染，達到降本增效的目的成為現代煤化工企業發展的目標之一。

參考文獻：

[1]王玉玲.甲醇和硫酸罐區節能和安全性分析及優化[J].小氮肥，2015，43（05）：19-20.